很多关注C模网的小伙伴想知道关于骨骼绑定,c4d骨骼绑定的相关内容,小编@Tim特此收集整理如下,希望对你有所帮助!

百艺秘籍|用MAYA快速做出机器人动画——骨骼绑定讲解(一)

又到这周的百艺秘籍时刻啦!

今天百艺给大家带来的是我们在影视动画大师直播间里讲到的骨骼绑定(一),作为动画师怎么不懂一点绑定呢?

下面和百艺一起看看怎么用Maya实现炫酷的机器人绑定吧?

上期百艺秘籍精彩回顾:百艺秘籍|四个Maya变形器案例——教你如何使用变形器

先放上我们的骨骼绑定效果图吧!

文末有公开课的讲解视频奥!

用这种制作技巧可以做出什么样的动画呢?

作为动画师懂一些绑定总归是好的,那么百艺今天就给大家详细讲讲骨骼绑定,看完记得收藏转发奥!

做好之后就静等周三公开课和老师一起进行接下来的操作吧!

下周的百艺秘籍就让我们学习怎样制作“生长植物”的动画吧!

最后,放上上周三直播间的教学视频。

骨骼绑定(一)讲解视频

视频加载中…

百艺这里给大家预告一下下期的精彩内容:周三公开课,我们延续上期公开课的内容进行“骨骼绑定(二)”的讲解。

下周一、三,下午三点到四点,我们【腾讯课堂】百艺汇聚直播间不见不散!

学动画,就来【腾讯课堂】百艺汇聚影视动画学院!

Maya骨骼绑定基础与原理

又到了整理归纳总结的时间。本文的核心还是围绕骨骼绑定基础与原理以及流程,不会过于讨论蒙皮。中间涉及到的一些关键词不会加入一些图形学的定义,一些特别学术性的定义比较难翻译成通俗易懂的语句去表达,如有遗漏还请见谅。仅作为辅助理解整个Maya绑定的逻辑出现,有兴趣的可以自己去深入了解。

1骨骼动画

骨骼动画是模型动画的一种(另外一种是顶点动画),包含了骨骼和蒙皮。模型是由mesh组成的,一段段骨骼之间相互连接组成骨架(连接处称之为关节),通过改变骨骼的朝向和位置来生成动画。蒙皮是指把Mesh的顶点附着在骨骼上,并且每个顶点可以被多个骨骼控制。

2关节

关节通常被用来构建“骨骼”。关节的意义在于,它们可以变形一个“绑定”的模型。比如你将一个角色附加到一个骨架上时。当使用关节工具在视窗中的每次单击将创建一个关节时,会自动将它们放置到一个层级结构中,以父级开始,用子级结尾。

关节工具(以及所有于关节相关的工具)可以在Skeleton菜单下找到。正如可以从上面的Skeleton菜单图片中看到的,有许多操作可以在关节或者骨骼上执行。比如,Reroot Skeleton将重新父级化层次结构,因此选中的关节是新的父节点。

这是关节的局部(旋转)轴指向的方向。在绑定中,关节的方向是非常重要的。如果关节的方向不对,它可能会旋转到错误的方向。要显示所选关节的“局部旋转轴”,可以使用显示/变换显示菜单。

虽然Maya会对齐局部旋转轴,但随着你创建的关节链(多跟关节连在一起称之为关节链)调整后,你的绑定将改变轴方向,或者在关节上留下旋转值。在图中,其中一个关节被移动了。注意局部旋转轴仍然与它们的原始方向对齐。

要纠正方向,需要执行以下两个步骤:

1. 冻结转换(确保所有旋转为0),不会改变Translate的值。

2. 使用旋转关节(在Skeleton菜单中)对齐关节。

所有轴的手柄点都会沿着X方向。

可以注意到的是,末端关节仍然与世界空间对齐,要调整它

1. 单独选择末端的关节

2. 激活旋转关节到世界

3IK手柄

IK表示逆向动力学。IK手柄工具可以让你从“子级”的一端拉一个关节链,而不是旋转“父级”关节。选中该工具后,你可以单击任意两个关节来创建IK手柄。

在选项中需要更改的两个默认设置:

1. 将当前解算器更改为旋转平面解算器(Rotate-Plane Solver)。

-这允许我们用一个对象来控制关节链的旋转

-非常适合控制肘部和膝盖

2. 打开粘性(Sticky)

-保持IK手柄不动,当我们移动父级关节时

-在移动臀部时可以保持双脚在地面上

4添加控制

首先我们看看转换继承。这是指当一个对象继承或接收另一个对象的新值时,它们是被父子关系在一起的父子对象。重要的是,“子级”会从“父级”继承值。

下图,两个立方体都不是另一个的父级。观察它们的Translate的值。

现在大立方体是小立方体的父级。这个小立方体似乎向右“移动了3个单位”,这使得它能够保持在原本的位置。

但如果我们把小立方体归零,它就会移动到父级立方体的中心。

重要的是,如果父级有值,子级将只继承父级的值。如果父级的值为零,那么子级的值不会有任何变化。

5旋转顺序

Maya每次计算一个旋转轴,以获得最终的方向值。如果旋转顺序是XYZ(这是默认顺序),那么首先计算X,然后计算Y,最后计算Z。从层次结构的角度来看,你可以在图中看到,X就像是三个轴的“子级”。当它旋转时,其他两个的手柄不会改变。当Y(是X的父级)旋转时,可以看到X的手柄沿着Y轴旋转。最后,当Z(Y的父级)旋转时,X和Y也跟着旋转。

旋转顺序位于属性编辑器中基于当前选择的物体。你可以找到旋转顺序在Transform Attributes下拉部分。当前读取示例图像中的“pcube3”。

旋转顺序问题的典型例子如下图。当角色在场景中移动时,旋转重心会面向角色的不同方向是一个很常见的行为。但是,使用默认的XYZ旋转顺序,旋转角色(旋转Y)会导致Z轴不沿着Y旋转。

你可以在第二张图中看到Z没有移动,现在X几乎与Z对齐了。这意味着角色不能倾斜侧面旋转。这就产生了万向节死锁。那么将旋转顺序设置为XZY可以解决这个问题。因为Y现在在顺序的最后(也就是父级),所以X和Z总是跟着走,就不会有万向节死锁(简单来说,就是当你旋转一个轴向时同时也影响了其他轴向的数值,不规则的旋转产生)的问题。

不管你使用的是Object方式还是World的方式旋转,最终的计算方式还是Gimbal(欧拉旋转的计算方式)。

万向节

万向节有三个坐标轴X,Y,Z。坐标轴之间是父子关系,并互相垂直。父级轴会带动子级轴转动。

欧拉角和万向节的关系

欧拉角内部就是使用的万向节的规则。

万向节死锁

万向节的特点是轴与轴之间存在父子关系,每个轴对另外两个轴的影响各不相同,也正是因为这个特点导致出现了一些缺陷。所以欧拉角的万向节死锁问题,是由于欧拉旋转定义本身造成的。这种造成一些旋转自由度的缺陷也被就被称为死锁。

6Maya绑定工作流程

1. 定位关节链

2. 冻结变换关节链

3. 旋转关节正确对齐关节旋转

4. 命名你的关节

5. 放置控制器

6. 对齐控制器

7. 确保控制器的值为零

8. 删除控制器上的历史记录

9. 命名控制器

10. 把绑定骨架连接到控制器上。

11. 把所有的控制器放到正确的层次结构中

12. 隐藏动画师不应该触及的任何东西(比如关节,IK手柄,定位器,变形器等)

13. 锁定和隐藏不需要的通道

7

层级和命名

在层次结构中对节点进行父子关系和打组,这可以让你避免双重转换(位移)。试着将相似的节点分组在一起。比如将控制器分组在一起,或将变形器分组在一起等等。除非它们特别需要被其他对象继承。

开始分组节点后,需要确保对它们进行合适的命名。如果你使用图层,确保也给它们命名。

8实用程序节点和表达式

表达式往往更容易去创建,如果你理解Mel语言。实用的程序节点可能需要更长的时间,也更复杂的计算。但是实用工具节点不怎么需要编程知识。这意味着你可以比较容易的去做一些相对困难的效果。

Maya仅在输入变化时执行实用程序节点的预编译代码,实用节点式非常稳定的。

表达式是在动画的每一帧中进行计算。然而有时是需要表达式的,因为你可能需要做一些工具节点不能够实现的事情。比如默认的Maya实用工具节点无法执行三角函数,像计算余弦和正弦,去找到三角形的角。

一般来说,使用实用节点提供稳定和快速的绑定的优先选择。

9约束和直接连接(属性关联)

约束和直接连接看上去具有相同的效果,但它们之间也存在一些显著的差异。主要的区别是你可以约束一个节点到一个以上的“父级”。这种也是可设关键帧的关系,不像直接连接。另一个重要的区别是,约束具有世界空间效应,而直接连接读取实际值驱动程序对象。

示例图中,可以看到两个大的立方体被单个Group控制旋转。pCube3小立方体确实旋转了,因为约束超出了层级结构,并直接对齐到它的目标对象。使用“直接连接”的pCube4小立方体只有在其目标对象“值”改变时才会改变,也就是说只有当你选择组里面的pCube2并且旋转时,pCube4才会被旋转。

10总结

绑定是一项有挑战的事情,需要足够的耐心和好奇心。即使你觉得已经尝试了所有的方法来解决一个问题。当你不断深入学习后,可能又能掌握新的解决问题的其他方式和知识。除了那些常用的方法去绑定角色,车辆或者生物。但总会又有一些新的事物没有什么参考。那个时候你就得靠自己的知识储备和创造力去解决问题。

Moho自带入门教程 3-1 绑定骨骼

为了使骨骼工作,必须把对象绑定到骨骼上。在Moho里有三种绑定骨骼的方法:自动绑定、手动绑定、层绑定。本节教程将为你展示这三种方法的不同。

在文件夹 Tutorials>3-Bones 中找到Tutorial 3.1 ,如下图所示:

自动绑定

自动绑定是最常用也是最简单的绑定骨骼的方法。无论是你在Moho里画的图形还是从外部导入的图形,都可以用来自动绑定骨骼。你所要做的就是添加骨骼:

  1. 窗口点击 新建层,从下拉菜单中选 骨骼,命名为 Arm Bones。
  1. 把Arm矢量层拖到骨骼层里:
  1. 确认Arm Bones层为选中状态,使用 增加骨骼 工具创建两根骨骼:第一根从肩部开始到肘部,第二根紧接着第一根从肘部到手掌。这就是自动绑定骨骼的所有步骤。

使用 操纵骨骼 工具

移动骨骼,会看到手臂跟随骨骼一起移动。

手臂的移动看起来还不错,让我们再稍微调整一下。双击 Arm Bones层打开层设置对话框。在 骨骼 标签下 绑定方式 设置为 区域绑定

默认的 柔性绑定 使用的绑定方法是:每一根骨骼对矢量层里的每一点都有影响。

一个点离骨骼越远,受到骨骼的影响就越小。但是手臂的移动还是会带动脚趾有稍许的移动。

区域绑定 使用的是另一种方法:每根骨骼都有一个影响半径,在这个半径之外的点不受骨骼影响。这可以让对象的移动更干净利落,但是需要一点额外的设置。在每根骨骼的周围可以看到它的权重区域。在区域之内的点将受到骨骼控制。如果某个点不在任何权重范围之内,那它就会随着最近的骨骼移动。使用 骨骼权重 工具

,在每根骨骼上点击并拖动,来调节它的权重,使权重区域刚好能装下受骨骼控制的对象,并且稍大一些。

可以看到大拇指有一部分露在权重区域外面,不必担心,因为它会随着最近的骨骼—前臂骨移动。

使用 操纵骨骼 工具

试着移动手臂。可以看到手臂的移动比用 柔性绑定 稍微干净利落一些。

手动绑定

手动绑定的存在更多是为了兼容旧版本的Moho(Anime Studio)。在Moho里,结合了骨骼权重区域的自动绑定是最简单的骨骼绑定方式。但是,有些情况下你想要更精确的控制哪根骨骼控制哪个点。

  1. 选中Arm矢量层:
  1. 使用 骨骼选择 工具选中上臂骨骼:
  1. 使用 绑定点 工具拖出一个矩形选框选中全部的手臂点,按 回车,这样就将选中的点绑定到选中的骨骼上了。可以看到,手臂上点的颜色也变成和它们绑定的上臂骨骼同样的黄绿色。这将有助于你确定哪些点是绑定在哪根骨骼上。
  1. 按住Alt键,用 绑定点 工具选择前臂骨骼。注意:

· 当你选中前臂骨骼时,没有点被选中。

· 当你使用 绑定点 工具选中一根骨骼时,绑定到这根骨骼的点也同时被选中。由于目前并没有点被绑定到前臂骨骼上,所以没有点被选中。

  1. 拖出一个矩形选框选中前臂的点,按 回车 键。这样就把前臂的点绑定到前臂骨骼上。

现在你已经完成了手动绑定。使用 操纵骨骼 工具测试一下。

其实我们不推荐使用这种绑定方法,除非你有特殊的需求要把特定的点绑在特定的骨骼上。你也许已经发现,由于使用手动绑定点的方式,使手臂的动作不是十分的顺滑。这是因为手肘处的点只随着一根骨骼移动,因此造成一些拉伸和扭曲。如果使用自动绑定的话,手肘处的点就会同时受上臂和前臂两根骨骼影响,因而移动就会更加顺滑。

手动绑定点是很耗费精力的,尤其当对象由很多点组成的时候。最后,自动骨骼绑定可用于扭曲的图形层,而手动绑定却做不到,这也是要坚持使用自动绑定的原因之一。

层绑定

最后一种绑定方式是将整个层绑定到一根单独的骨骼上。

选中Arm矢量层,使用 绑定层 工具

点击前臂骨骼,这样就把整个Arm图层绑定到了前臂骨骼上。

使用 操纵骨骼 工具

测试一下。可以看到整个手臂都硬硬的随着前臂一起移动。

对于这个例子来说这没什么用,但如果你想把一个物体结合到一个角色上面的时候,层绑定就有用了。比如,一个由多个图形组成的嘴的层可以被绑定到头部的一根骨骼上。或者,如果你想一个角色手里拿着一个物体,你就可以把那个物体绑定到角色的手部骨骼上。

让我们撤销这步操作,还回到自动绑定模式。

  1. 选中 Arm层,使用 绑定层 工具在空白处点击,这就告诉Moho不要绑定层到任何一根骨骼上。
  2. 选择 编辑>全选 命令,选中全部的点。
  3. 选择 骨骼>柔性绑定点 命令,这样就回到了最初的状态。

4. 选中 Arm Bones层,如果你愿意的话使用 操纵骨骼 工具确认一下,是否所有点已经恢复到自动绑定的状态。

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